【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ......................................................58 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 4 前言 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，也是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的全面復(fù)習(xí)和實(shí)踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì) 思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。 據(jù)具體任務(wù)，完成了輸送系統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案的確定，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一些輔助零件的設(shè)計(jì)，使自己對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識(shí)。初步掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，訓(xùn)練了繪圖能力以及應(yīng)用 AutoCAD 的能力 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們一個(gè)學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。 本次機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)的主題為“二級(jí)齒輪減速器”，在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到了很多在過(guò)去的一年中我們所學(xué)到的知識(shí)，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識(shí)。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，相信無(wú)論對(duì)于我們知識(shí)的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識(shí)和繪圖技能，完成傳動(dòng)裝置的測(cè)繪與分析，通過(guò)這一過(guò)程全面了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識(shí)，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問(wèn)題的能力。 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 5 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 姓名 岑宜康 專業(yè)班級(jí) 20xx 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一班 Ⅰ 設(shè)計(jì)題目 ： 設(shè)計(jì) 帶式運(yùn)輸機(jī) 的 傳動(dòng)裝 置 傳動(dòng) Ⅱ 原始數(shù)據(jù) ： 數(shù)據(jù)編號(hào) 1 2 3 4 5 運(yùn)輸帶工作拉力 F/N 1100 1150 1200 1250 1300 運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s) 卷筒直徑 D/mm 250 260 270 240 250 Ⅲ 工作條件 ： 1. 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 載荷平穩(wěn)。 3. 空載起動(dòng)。 4. 試用期 8 年。 5. 小批量生產(chǎn)。 6. 兩班制工作。 7. 運(yùn)輸帶速度允許誤差為 177。 5%。 Ⅳ 設(shè)計(jì)工作量 ： 1. 減速器裝配圖一張。（ 1 號(hào)或 0 號(hào)圖紙）。 2. 零件工作圖 2 張（按 1:1 比例繪制）。 3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 6 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 第 1 組數(shù)據(jù) ： 運(yùn)送帶工作拉力 F/N 1100 。 運(yùn)輸帶工作速度 v/(m/s) 。 卷筒直徑 D/mm 250 。 傳動(dòng)方案 比較與分析 名稱 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 推薦傳動(dòng)比 缺點(diǎn)及其應(yīng)用 轉(zhuǎn)開(kāi)式 i=8~40 應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高速級(jí)常用斜齒。齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱，齒向載荷分布不均，故要求高速級(jí)小齒輪遠(yuǎn)離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性 分流式 i=8~40 高速級(jí)常用斜齒，一側(cè)左旋，一側(cè)右旋。齒輪對(duì)稱布置，齒向載荷分布均勻，兩軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于大功率變載荷場(chǎng)合 同軸式 i=8~40 箱體長(zhǎng)度較小，但軸向尺寸較大。輸入輸出軸同軸線，布置較合理。中間軸較長(zhǎng)，剛性差，齒向載荷分布不均，且高速級(jí)齒輪承載能力難于充分利用 第一組數(shù)據(jù) 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 7 圓錐齒輪 i=8~40 應(yīng)用場(chǎng)合與單級(jí)圓錐齒輪減速器相同。錐齒輪在高速級(jí)，可減小錐齒輪尺寸，避免加工困難；小錐齒輪軸常懸臂布置，在高速級(jí)可減小其受力 傳動(dòng)方案 擬定 題目要求設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)和工作條件，采用 二級(jí) 展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 ， 高速級(jí)為斜齒，低速級(jí)為直齒 為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于 浸油 潤(rùn)滑，軸需水平排放。 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn) ： 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠 ， 徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料。軸向尺寸大，要求兩級(jí)傳動(dòng)中心距相同。減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。 缺點(diǎn) ： 減速器軸向尺寸及重量較大；高級(jí)齒輪的承載能力不能充分利用；中間軸承潤(rùn)滑困難；中間軸較長(zhǎng)，剛度差；僅能有一個(gè)輸入和輸出端，限制了傳動(dòng)布置的靈活性。 總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 二級(jí)直圓柱齒輪減速器。 高速級(jí)為斜齒， 低速級(jí)為直齒 。 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 8 比較與 選擇 原動(dòng)機(jī)類(lèi)型 比較 類(lèi)型 功率 驅(qū)動(dòng)效率 調(diào)速性能 結(jié)構(gòu)尺寸 對(duì)環(huán)境影響 其他 電動(dòng)機(jī) 較大 高 好 較大 小 與被驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)機(jī)械連接簡(jiǎn)單，其種類(lèi)型號(hào)較多，并有各自運(yùn)行特點(diǎn)?？梢詽M足不同類(lèi)型的機(jī)械工作要求 。但是必須具備相應(yīng)的電源。 液壓馬達(dá) 大 較高 好 小 較大 必須 有高壓油的供應(yīng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的裝配和制造精度較高，否則影響機(jī)械工作。 氣動(dòng)馬達(dá) 小 較低 好 較小 小 空氣作為工作介質(zhì)，容易獲得。氣動(dòng)馬達(dá)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。但是其穩(wěn)定性較差 ，氣動(dòng)系統(tǒng)噪音大，只適合小型或輕型工作機(jī)械。 內(nèi)燃機(jī) 很大 低 差 大 大 功率范圍寬，操作簡(jiǎn)單，啟動(dòng)迅速，便于移動(dòng)。多用于大型機(jī)械，主要缺點(diǎn)是于汽油或柴油為燃料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)環(huán)境一定影響。 傳動(dòng)裝置 的比較 原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型：電動(dòng)機(jī) 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 9 帶傳動(dòng) 大小不同的兩個(gè)帶輪，輪軸線在同一直線上，皮帶連接兩輪，主動(dòng)帶輪帶動(dòng)從動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)。 摩擦傳動(dòng)： 當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力（平帶和Ｖ帶傳動(dòng)）。 嚙合傳動(dòng)： 當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力（同步帶傳動(dòng)）。 優(yōu)點(diǎn)： 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小并有吸振、緩沖作用；具有過(guò)載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，安裝及維護(hù)均較方便。 缺點(diǎn)： 效率低（一般平帶傳動(dòng) ；V 帶傳動(dòng) ）；外形尺寸大，帶的壽命較短；不宜用于易燃易爆場(chǎng)合；不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。 鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成 靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 優(yōu)點(diǎn)： 鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷??；承載能力較大；效率較高（一般可達(dá) 96％ ?97％）；能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比等優(yōu)點(diǎn)； 缺點(diǎn)： 鏈傳動(dòng)對(duì)安裝精度要求較高；工作時(shí)有振動(dòng)和沖擊；瞬時(shí)速度不均勻等現(xiàn)象。 齒輪傳動(dòng) 兩個(gè)相嚙合的齒輪。 利用輪齒間的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 優(yōu)點(diǎn)： 齒輪傳動(dòng)具有傳遞速度和功率的范圍廣；傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳動(dòng)效率高；工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。適用于平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸 之間的傳動(dòng)。 缺點(diǎn)： 有些齒輪制作復(fù)雜，成本高；但同時(shí)也受到環(huán)境因素的限制，不適合遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。 液壓傳動(dòng) 由油或者其他液體，和不同大小容器，及其他部分連接組成。 利用也在不同容積的容器中流動(dòng)，而改變其運(yùn)動(dòng)速度。 優(yōu)點(diǎn) ：減速效果好，噪音低，安全無(wú)污染。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制作方便。 缺點(diǎn) ：不適合運(yùn)動(dòng)速度較大的場(chǎng)合，同時(shí)受到應(yīng)用范圍的限制。并且不能準(zhǔn)確的改變速度的對(duì)應(yīng)值。 各主要部件的選擇 部件 因素 選擇 斜、直齒輪 球軸承 彈性聯(lián)軸器 螺紋連接 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 10 動(dòng)力源 電動(dòng)機(jī) 齒輪 斜齒傳動(dòng)平穩(wěn) 高速級(jí)做成斜齒， 低速級(jí)做成直齒 軸承 此減 速器軸承所受軸向力不大 球軸承 聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性好 彈性聯(lián)軸器 緊固件 安全可靠， 拆裝方便 螺紋連接 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 11 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)選擇電功類(lèi)型 一般調(diào)速要求不高的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)優(yōu)先選用交流電動(dòng)機(jī)，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的設(shè)備，一般選用籠 型三相異步電動(dòng)機(jī)。 起動(dòng)，制動(dòng)較頻繁及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較大的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。 要求調(diào)速范圍大，調(diào)速平滑位置控制準(zhǔn)確，功率較大的機(jī)械設(shè)備多選用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境不同，應(yīng)選擇不同的防護(hù)型式。 開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大通風(fēng)口，散熱條件好，價(jià)格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、干燥的環(huán)境下使用。 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。 所以選用常用的封閉式 Y（ IP44）系列的